自调谐全方向振动能量收集装置的设计及优化

作     者：张旭辉 吴中华 邓鹏飞 赖正鹏 ZHANG Xuhui;WU Zhonghua;DENG Pengfei;LAI Zhengpeng

作者机构：西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 

基　　金：陕西省教育厅专项科研计划基金资助项目(14JK1473) 陕西省博士后科研项目一等基金资助项目(陕人社函〔2014〕907号-201406) 中国博士后科学基金面上基金资助项目(2015M582692) 

出 版 物：《压电与声光》 (Piezoelectrics & Acoustooptics)

年 卷 期：2016年第38卷第6期

页      码：915-919页

摘      要：为解决现有振动能量收集装置单方向收集及收集效率低等问题,该文设计了一种自调谐全方向振动能量收集装置,通过多场耦合方式改变装置的振动特性,提高能量转换效率。建立了装置横向和纵向振动模型,分析了横向和纵向振动的动力学特性。利用有限元分析对结构参数进行优化,得到结构参数与谐振频率的关系。最后,搭建实验平台。通过实验表明,能量收集装置的谐振频率随组合悬臂梁宽度和厚度的增大而增大,当选取组合悬臂梁宽10mm、厚1mm,外界激振力1.5N时,谐振频率为16.47Hz,峰值电压为9.67V,且在各个方向均能产生有效输出电压。

主 题 词：全方向俘能器 振动能量收集 多场耦合 有限元分析 优化设计 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

馆 藏 号：203210263...